1 TOURELLE D'ORIENTATION DEUX AXES AVEC MOTORISATION PIEZO ELECTRIQUE.1 TURRET OF ORIENTATION TWO AXES WITH MOTORIZATION PIEZO ELECTRIC.
La présente invention porte sur un dispositif d'orientation du type dit tourelle ou tête d'orientation deux axes , et plus particulièrement une tourelle d'orientation aux grands angles ayant des capacités d'orientation et de vélocité exceptionnelles permettant son application à diverses fonctions optroniques requérant une grande couverture angulaire, une précision et une vélocité de pointage élevées, et de faibles encombrement et masse. The present invention relates to an orientation device of the type called turret or two-axis orientation head, and more particularly a turret orientation at large angles with exceptional orientation and velocity capabilities for its application to various optronic functions requiring high angular coverage, high precision and pointing velocity, and small footprint and mass.
On connaît déjà des dispositifs d'orientation du type dit tourelle ou tête d'orientation deux axes , pour orienter au moins un ensemble de transmission d'au moins un faisceau optique et/ou électro-magnétique en site et/ou en gisement, par rotation dudit ensemble de transmission autour respectivement d'un axe de site et/ou d'un axe de gisement. Dans ces tourelles connues, l'ensemble de transmission, par exemple un bloc optique à miroirs cu prismes apte à recevoir un faisceau lumineux incident à dévier pour produire un faisceau transmis, est monté pivotant sur une fourche autour d'un premier axe dit axe de site, et apte à être entraîné en rotation autour dudit axe de site par un premier moteur supporté par ladite fourche, laquelle est montée pivotante sur une embase autour d'un second axe, dit axe de gisement, perpendiculaire à l'axe de site, et est apte à être entraînée en rotation autour dudit axe de gisement par 2907616 2 un second moteur supporté par ladite embase, laquelle se monte sur une plate-forme pouvant être terrestre et immobile, ou mobile et montée sur un véhicule terrestre, un navire ou un aéronef. 5 Sur les dispositifs d'orientation existants de ce type, les deux moteurs sont des moteurs rotatifs électriques, c'est-à-dire des moteurs électromagnétiques classiques, qui peuvent être des moteurs couples ou des 10 moteurs pas à pas. Pour fournir des couples élevés, nécessaires à l'obtention d'accélérations angulaires et/ou vitesses angulaires suffisantes pour obtenir des temps de 15 ralliement d'une tourelle d'orientation sur un secteur donné de l'espace qui soient appropriés aux diverses fonctions optroniques envisagées, les masses et encombrements de ces moteurs sont importants, d'où une grande inertie de la tourelle, ce qui retentit 20 négativement sur les performances recherchées. Aussi, pour augmenter le couple fourni tout en maintenant les moteurs électriques dans des plages de masse et d'encombrement raisonnables, l'entraînement des équipages mobiles en site et en gisement est assuré 25 depuis les moteurs électriques par l'intermédiaire de transmissions avec réducteurs mécaniques de vitesse. Mais l'utilisation de réducteurs mécaniques, nécessaires dans les motorisations des tourelles d'orientation actuellement mises en oeuvre, entraine à son tour des 30 inconvénients en termes de coûts, de présence de frottements secs, de moyens de rattrapage de jeux ainsi que d'un asservissement pour compenser les défauts, c'est-à-dire pour garantir un positionnent aussi précis 2907616 3 que possible d'un faisceau, en particulier optique, émis par la tourelle d'orientation. L'utilisation de moteurs couples permet, certes, 5 s'affranchir de réducteurs de vitesse et du jeu, mais, par contre, ces moteurs ne présentent pas un rapport couple/masse intéressant au point de permettre une réduction de volume et de masse propice à l'emploi d'une tourelle d'orientation à moteurs couples sur des plates 10 formes de petite taille (aéronefs ou engins terrestres) par la facilité d'intégration naturelle d'une telle tourelle. Lorsque les moteurs électriques des tourelles 15 d'orientation existantes sont des moteurs pas à pas, leur inconvénient essentiel est que le pas élémentaire de ces moteurs n'est pas assez petit, d'où il résulte un manque de précision dans l'orientation des tourelles. 20 Ainsi, l'utilisation de motorisations électromagnétiques entraîne une masse, un volume, une consommation énergétique, et un coût qu'il serait avantageux de réduire, ces paramètres étant cruciaux dans les systèmes embarqués à bord d'aéronefs, ou dans 25 les véhicules terrestres dans lesquels la place est comptée. Les dispositifs d'orientation existants de ce type, reposant sur l'utilisation de technologies classiques, ne 30 permettent donc pas d'obtenir les performances recherchées, telles que mentionnées ci-dessus, de grande couverture angulaire avec une précision et une vélocité de pointage très élevées, simultanément à de faibles 2907616 4 encombrements, masses et coûts, avantageusement renforcées par une grande simplicité de structure, du fait notamment que les technologies de motorisation classiques ne permettent pas d'atteindre un rapport 5 couple/masse intéressant, sauf au prix de performances de masse et de volume qui ne permettent pas une intégration dans une tourelle orientable d'une structure appropriée aux applications et utilisations envisagées par la présente invention. En effet, pour de telles tourelles 10 d'orientation, l'architecture opto-mécanique doit présenter des caractéristiques de compacité et de centrage propices à l'équilibre et à la compacité générale d'un dispositif d'orientation selon la présente invention. 15 En conséquence, un but particulièrement intéressant de l'invention est de réaliser une tourelle d'orientation, en particulier pour orienter un faisceau optique laser, avec un temps de ralliement sur n'importe 20 quel secteur de l'espace situé dans au moins un hémisphère (espace supérieur à 2 7r stéradians) aussi court que possible, et particulièrement avec un temps de ralliement de 90 d'une ligne de visée optique en moins de 100 ms, et de préférence en moins de 50 ms. 25 Un autre but de l'invention est de réaliser une tourelle d'orientation du type présenté ci-dessus, procurant une orientation la plus précise possible, et autorisant un déplacement du moteur avec un pas 30 élémentaire le plus faible possible, par exemple de l'ordre du microradian. 2907616 5 Un but supplémentaire de l'invention est également d'équiper une tourelle d'orientation d'une motorisation de pièces d'orientation du ou des faisceau(x) procurant un couple massique plus élevé. En effet, une motorisation 5 à fort couple permet non seulement d'économiser un dispositif de réduction de vitesse, mais également de minimiser l'impact de la masse des moteurs eux-mêmes sur les effets d'inertie de la tourelle, pour ainsi mieux contrôler les déplacements et orientations du ou des 10 faisceau(x), en particulier optique(s), en minimisant simultanément le volume d'ensemble de la tourelle. Compte tenu de ce qui précède, il serait particulièrement avantageux de réaliser une tourelle 15 d'orientation pouvant atteindre 90 de rotation d'une ligne de visée en moins de 100 ms, permettant de minimiser le volume, la masse et la consommation électrique, de minimiser les parties externes au porteur sur lequel est fixée une telle tourelle d'orientation, et 20 donc de minimiser les effets néfastes de traînée et de réduction de rayon d'action, de supprimer tout réducteur de vitesse, d'augmenter la facilité d'intégration sur aéronef (ou n'importe quel véhicule ou installation terrestre ou navale), d'augmenter la valeur du couple 25 massique, d'avoir un adressage ou couverture spatiale égale ou supérieure à 2irsr, et simple et économique à mettre en oeuvre et à réaliser. A cet effet, l'invention propose un dispositif 30 d'orientation du type présenté ci-dessus, dont l'un au moins des premier et second moteurs est un moteur rotatif piézoélectrique à onde progressive comprenant: - un stator comportant une couronne statorique 2907616 6 dentée de section circulaire, supportée par respectivement ladite fourche ou ladite embase, - un rotor comportant un patin rotorique annulaire de section circulaire, sensiblement coaxial à ladite 5 couronne statorique dentée autour de l'axe de site ou de gisement, et en appui axial contre ladite couronne sous un effort de précontrainte, et - au moins un anneau piézoélectrique à secteurs d'excitation de ladite couronne statorique dentée, ledit 10 anneau étant également sensiblement coaxial à ladite couronne autour de l'axe de site ou de gisement correspondant et appliqué contre une face radiale de ladite couronne, de sorte à pouvoir exciter ladite couronne statorique et à provoquer le déplacement rotatif 15 du rotor lorsque lesdits secteurs d'excitation dudit anneau piézoélectrique sont alimentés en courant électrique approprié. Les moteurs rotatifs piézoélectriques à onde 20 progressive sont des actionneurs connus, notamment par les documents de brevet US 6,288,475, US 6,573,636, US 6,674,217 et EP 0 884 832, auxquels on peut se reporter pour davantage de précisions sur les structures qu'ils peuvent présenter, et leurs modes de commande et de 25 fonctionnement. Afin de réduire le temps de ralliement d'un dispositif d'orientation selon l'invention, chacun des premier et second moteurs est avantageusement un moteur 30 rotatif piézoélectrique à onde progressive. Afin de réduire l'inertie, et donc d'améliorer les performances de temps de ralliement par l'augmentation 2907616 7 des accélérations et vitesses angulaires pouvant être atteintes, le patin rotorique annulaire d'au moins un moteur rotatif piézoélectrique, et de préférence de chacun de ces deux moteurs, est solidaire en rotation 5 d'un organe mené, solidaire respectivement dudit ensemble de transmission (avantageusement un bloc optique compatible laser) ou de ladite fourche, et entraîné en rotation autour de l'axe de site ou de gisement correspondant par ledit moteur rotatif piézoélectrique. 10 Concernant l'équipage mobile en site du dispositif selon l'invention, il est avantageux que ledit organe mené solidaire dudit ensemble de transmission soit un premier support dudit ensemble, qui est monté 15 tourillonnant par ledit premier support autour de l'axe de site, sur une première de deux branches de ladite fourche entre lesquelles ledit ensemble de transmission pivote. 20 Selon un premier mode de réalisation de cet équipage mobile en site, le premier moteur est un moteur rotatif piézoélectrique qui a un rotor dont le patin rotorique annulaire est directement intégré à une extrémité axiale d'un arbre d'entraînement en site, 25 sensiblement coaxial audit patin rotorique autour de l'axe de site et solidaire en rotation dudit premier support de l'ensemble de transmission autour dudit axe de site. 30 Pour réduire encore l'inertie, il peut être avantageux de réduire la dimension axiale de l'arbre d'entraînement en site, jusqu'au point où cet arbre d'entraînement disparaît en pratique, auquel cas le 2907616 8 patin rotorique annulaire du rotor du premier moteur rotatif piézoélectrique est, selon un second mode de réalisation, directement intégré audit premier support de l'ensemble de transmission, en étant réalisé en 5 saillie coaxialement autour de l'axe de site sur une face radiale dudit premier support qui est en vis-à-vis de la couronne statorique dudit premier moteur, laquelle couronne est supportée par ladite première branche de la fourche. 10 Dans ces deux modes de réalisation de l'équipage mobile en site, ledit ensemble de transmission peut être avantageusement fixé entre le premier support et un second support, qui est monté tourillonnant autour de 15 l'axe de site dans la seconde branche de ladite fourche, par l'intermédiaire d'un montage glissant axialement qui accouple l'ensemble de transmission à un ensemble codeur en site, apte à mesurer la rotation de l'ensemble de transmission autour de l'axe de site. 20 Dans ce cas, et selon une réalisation avantageusement simple et pratique, ledit second support de l'ensemble de transmission se prolonge, selon l'axe de site, par un tourillon cylindrique monté rotatif, 25 autour de l'axe de site, et axialement glissant dans un alésage coaxial ménagé dans le moyeu d'un disque de section circulaire guidé en rotation autour de l'axe de site dans la seconde branche de ladite fourche par au moins un roulement, ledit moyeu se prolongeant 30 également, coaxialement autour de l'axe de site, par un embout cylindrique engagé coaxialement dans l'ensemble codeur en site, comportant un codeur optique monté dans la seconde branche de ladite fourche, ledit disque étant 2907616 9 lié en rotation audit second support par des moyens de blocage en rotation autour dudit axe de site. Concernant le stator du premier moteur rotatif 5 piézoélectrique, lorsque l'équipage mobile en site est réalisé comme présenté ci-dessus, la couronne statorique dentée du stator, ainsi, éventuellement, que ledit au moins un anneau piézoélectrique du premier moteur sont avantageusement supportés, d'une manière simple et 10 compacte, co-axialement autour de l'axe de site, en étant en saillie sur une face radiale, tournée vers ledit ensemble de transmission, d'une bride fixée à ladite première branche de la fourche, pour supporter ledit premier moteur. 15 Concernant à présent l'équipage mobile en gisement, l'organe mené solidaire de la fourche est avantageusement un plateau support de la fourche et agencé en disque annulaire par lequel la fourche est 20 montée tourillonnante autour de l'axe de gisement sur une plaque annulaire de l'embase, les orifices centraux du disque de la fourche et de la plaque de l'embase autorisant le passage d'au moins un faisceau et/ou de moyens d'émission et/ou de réception d'au moins un 25 faisceau vers ledit ensemble de transmission ou en provenance de ce dernier. Par analogie avec l'équipage mobile en site, et pour les mêmes raisons notamment de simplicité, 30 compacité et réduction d'inertie l'équipage mobile en gisement peut être avantageusement agencé de sorte que le patin rotorique annulaire du rotor du second moteur rotatif piézoélectrique est directement intégré à une 2907616 10 extrémité axiale d'un arbre d'entraînement en gisement, qui est tubulaire, solidaire dudit disque annulaire de la fourche, et débouche, selon l'axe de gisement, en regard dudit ensemble de transmission, au travers de 5 l'orifice central dudit disque annulaire, pour le passage d'au moins un faisceau et/ou de moyens d'émission et/ou de réception d'au moins un faisceau vers l'ensemble de transmission, ou en provenance de ce dernier. 10 Mais, selon un second mode de réalisation, encore plus simple et de moindre inertie, et toujours par analogie avec l'équipage mobile en site, la compacité de l'équipage mobile en gisement peut être améliorée en 15 réduisant la dimension axiale de l'arbre d'entraînement en gisement, éventuellement jusqu'à supprimer ce dernier, auquel cas le patin rotorique annulaire du rotor du second moteur rotatif piézoélectrique est directement intégré audit disque annulaire de la fourche 20 en étant réalisé en saillie sur la face radiale dudit disque annulaire qui est tournée du côté de l'embase. Quel que soit le mode de réalisation de l'équipage mobile en gisement, il est avantageux, toujours pour 25 simplifier la structure et en réduire l'encombrement et la masse, que la couronne statorique dentée du stator et, éventuellement, ledit au moins un anneau piézoélectrique du second moteur soient supportés en saillie, coaxialement à l'axe de gisement, sur une face radiale de 30 ladite plaque annulaire de l'embase qui est tournée vers ladite fourche. 2907616 11 De plus, afin de mesurer la rotation angulaire de l'ensemble de transmission autour de l'axe de gisement, il est avantageux que le second moteur rotatif piézoélectrique soit couplé sur l'embase à un ensemble 5 codeur en gisement, apte à mesurer la rotation angulaire de ladite fourche autour de l'axe de gisement. Dans un mode de réalisation particulièrement compact, le second moteur rotatif piézoélectrique et 10 l'ensemble codeur en gisement sont associés dans un ensemble moteur-codeur monté sur l'embase de sorte que le second moteur et le codeur en gisement sont situés sensiblement de part et d'autre de ladite plaque annulaire de l'embase. 15 Mais, quel que soit le mode de réalisation considéré, pour réduire les frottements et améliorer le guidage en rotation des équipages mobiles autour de leur axe respectif de site ou de gisement, il est avantageux 20 que ledit patin rotorique annulaire du rotor des premier et second moteurs rotatifs piézoélectriques ainsi que le ou les organes solidaires en rotation dudit patin traversent des mécanismes à roulement supportés respectivement par ladite fourche et ladite embase. 25 Concernant l'ensemble de transmission, ce dernier est avantageusement un bloc optique compatible laser, comportant un ensemble d'au moins deux miroirs, ou un bi- prisme, de préférence du type décrit dans FR 2 882 440 ou 30 FR 2 882 441, dans lesquels ledit bi-prisme, équipant une tourelle d'orientation apte à recevoir un faisceau lumineux cohérent incident et à le dévier pour produire un faisceau transmis, est lui-même apte à diviser le 2907616 12 faisceau transmis en deux sous faisceaux, le bi-prisme étant associé à un dispositif de retard optique apte à introduire une différence de chemin optique entre les deux sous faisceaux qui est supérieure à la longueur de 5 cohérence du faisceau incident, de façon à rendre les deux sous faisceaux non cohérents entre eux et empêcher ainsi toute interférence entre ces deux sous faisceaux. D'autres avantages et caractéristiques de la 10 présente invention ressortiront d'un exemple particulier de réalisation, décrit ci-dessous, à titre non limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle de la 15 tourelle d'orientation selon l'invention et représente une vue en coupe selon l'axe de site de la tourelle, et - la figure 2 est une vue schématique partielle de la tourelle d'orientation selon l'exemple de la figure 20 1 et représentant plus précisément une vue en coupe selon l'axe de gisement de cette tourelle. La tourelle d'orientation des figures 1 et 2 comprend essentiellement trois sous-ensembles principaux, 25 qui sont un sous-ensemble mécanique, un bloc optique compatible laser et une motorisation avec asservissement. Le sous-ensemble mécanique comprend une embase 1 (fig.2), sur laquelle une fourche 2 (fig.l) est montée 30 rotative autour d'un axe de gisement YY, et un équipage mobile 3 monté rotatif sur la fourche 2 autour d'un axe de site XX perpendiculaire à l'axe de gisement YY. 2907616 13 En outre, l'embase 1 est avantageusement montée sur une plate-forme de support par l'intermédiaire d'un quatrième sous-ensemble principal, qui est un dispositif de gyrostabilisation, non représenté car pouvant être de 5 tout type convenable connu, par exemple avec un cœur de capteur gyroscopique trois axes logé dans un boîtier et relié par une suspension à l'embase 1, sous laquelle le boîtier est fixé. 10 L'embase 1, la fourche 2 et l'équipage mobile en site 3 sont constitués pour permettre la rotation d'un bloc optique 4, et donc aussi d'une ligne de visée de ce dernier, selon les axes de site XX et de gisement YY, de sorte à couvrir un espace d'orientation d'au moins un 15 hémisphère, c'est-à-dire d'au moins deux stéradians, sans angle mort, et en permettant la visée zénithale. Le bloc optique 4, compatible avec des sources laser, en particulier infrarouges, et qui est intégré à 20 l'équipage mobile en site 3, peut comprendre des miroirs, mais est avantageusement constitué, dans cet exemple, d'un bi-prisme fixé par ses bases entre deux supports 9 et 10 montés tourillonnants, entre les deux branches 11 et 12 de la fourche 2, autour de l'axe de site XX, qui 25 est perpendiculaire aux bases du bi-prisme 4 et passe par le centre géométrique de ce dernier, tandis que l'axe de gisement YY est parallèle aux bases du bi-prisme 4 et passe également par son centre géométrique. 30 Le bi-prisme 4 est destiné à recevoir au moins un faisceau lumineux cohérent incident, émis par exemple par une source laser (non représenté) logée dans l'embase 1 ou par une cible éclairée dans l'espace et réfléchissant 2907616 14 un faisceau vers le bi-prisme 4, qui est apte à dévier le faisceau incident pour produire un faisceau transmis et à diviser le faisceau transmis en deux sous-faisceaux dirigés respectivement vers une cible dans un secteur de 5 l'espace couvert ou vers un système d'imagerie (non représenté) logé dans l'embrase 1, par exemple une caméra thermique, le bi-prisme 4 étant associé à un dispositif de retard optique apte à introduire une différence de chemin optique entre les deux sous-faisceaux qui est 10 supérieure à la longueur de cohérence du faisceau incident. A cet effet, le bi-prisme 4 peut comporter deux prismes dans des matériaux différents, comme décrit dans FR 2 882 440, de sorte que la différence d'indice de réfraction entre les prismes introduit ladite différence 15 de chemin optique, mais, en variante, le bi-prisme peut comporter une lame optique montée mobile entre les deux prismes pour constituer le dispositif de retard optique, comme décrit dans FR 2 882 441.Dans les deux réalisations, le bi-prisme est compatible d'une 20 utilisation laser, bandes spectrales et en particulier compatible avec les utilisées pour le pointage de la tourelle dans les différents types de poursuite possibles (passive, active, trois bandes), sans générer d'interférence, ni à l'émission ni à la réception. 25 Le sous-ensemble de motorisation est constitué de deux moteurs rotatifs piézoélectriques à onde progressive, dont l'un 13 est un moteur de site, entrainant l'équipage mobile en site 3 en rotation autour 30 de l'axe de site XX, et l'autre 14 est un moteur de gisement, entrainant un équipage mobile en gisement, constitué principalement par la fourche 2 et les 2907616 15 composants supportés par cette dernière, en rotation autour de l'axe de gisement YY. Comme tout moteur rotatif piézoélectrique à onde 5 progressive, chacun des moteurs 13 et 14 comprend : - un stator, réalisé sous la forme d'une couronne statorique dentée de section circulaire, respectivement 15 ou 16, supportée par un support rigide, - un anneau, respectivement 17 ou 18, d'éléments 10 en céramique piézoélectrique définissant des secteurs d'excitation de la couronne statorique 15 ou 16 correspondante lorsque les secteurs d'excitation sont alimentés en courants électriques sinusoïdaux déphasés générant une onde progressive, qui déforme axialement la 15 couronne statorique 15 ou 16, laquelle est appliquée, par sa face radiale d'extrémité axiale tournée vers son support rigide, contre l'anneau piézoélectrique 17 ou 18 correspondant, ainsi interposé entre le support rigide et la couronne statorique 15 ou 16 correspondante, à 20 laquelle l'anneau piézoélectrique 17 ou 18 est coaxial, - un rotor réalisé sous la forme d'un patin rotorique annulaire de section circulaire respectivement 19 ou 20, qui est en appui sensiblement axial sur la couronne statorique 15 ou 16 correspondante sous un 25 effort axial de précontrainte, et - des moyens de poussée respectivement 21 ou 22, propres à appuyer axialement la couronne statorique dentée 15 ou 16 contre le patin rotorique annulaire 19 ou 20 correspondant avec précontrainte. 30 Grâce à ces moyens de poussée 21 ou 22, la déformation axiale en onde progressive de la couronne statorique 15 ou 16 par l'anneau d'éléments 2907616 16 piézoélectriques 17 ou 18 correspondant provoque la rotation du patin rotorique annulaire 19 ou 20 correspondant dans le sens opposé au sens de déplacement de l'onde progressive sur la couronne statorique 15 ou 5 16, de manière connue, l'entrainement du patin rotorique 19 ou 20 étant assuré par friction des dents de la couronne statorique 15 ou 16 contre la surface de contact en regard sur le patin rotorique 19 ou 20, la qualité du contact étant déterminante pour la régularité de 10 fonctionnement du moteur et déterminant en partie le couple maximum du moteur. Le patin rotorique 19 ou 20 est coaxialement précontraint statiquement contre la couronne statorique 15 ou 16 correspondante pour obtenir une force de contact appropriée, de l'ordre de 200 N pour un moteur 15 ayant de 50 à 60 mm de diamètre, par exemple. A cet effet, chacun des moteurs 13 et 14 est avantageusement réalisé en utilisant les enseignements de la demande de brevet FR 06 00170, de sorte que le support 20 rigide de la couronne statorique 15 ou 16 correspondante est conformé pour supporter annulairement cette couronne statorique 15 ou 16 de façon que les efforts de support soient appliqués à cette couronne 15 ou 16 sensiblement symétriquement par rapport au plan cylindrique médian de 25 cette couronne, et, simultanément, le patin rotorique annulaire 19 ou 20 de contact correspondant est solidaire de la pièce rotative à mouvoir, en l'occurrence le support 10 du bi-prisme 4 pour ce qui est du moteur de site 13, et la fourche 2 pour ce qui est du moteur de 30 gisement 14. Dans le mode de réalisation selon la figure 1, le support rigide pour la couronne statorique 15 et l'anneau 2907616 17 17 comporte une couronne annulaire 23, coaxiale autour de l'axe de site XX et sous-jacente à la couronne statorique 15, et ménagée axialement en saillie vers l'extérieur de la branche 12 de la fourche 2, de sorte à délimiter une 5 gorge annulaire de section quadrangulaire dans une bride 24 radiale (par rapport à l'axe de site XX) de fermeture de l'extrémité axiale externe d'un alésage coaxial traversant la branche 12, cette bride 24 étant fixée, par exemple par vissage de sa périphérie, dans la branche 12, 10 et destinée à supporter les composants statiques du moteur en site 13, à savoir la couronne statorique 15, l'anneau piézoélectrique 17 et les moyens de poussée 21. Ces moyens de poussée 21, fournissant l'effort de précontrainte appuyant axialement l'un contre l'autre le 15 patin rotorique 19 et la couronne statorique 15, sont constitués, dans cet exemple, d'un corps annulaire élastiquement déformable axialement, logé dans la couronne 23 de support rigide, et ainsi interposé entre, d'une part, le fond de cette couronne 23, et, d'autre 20 part, l'anneau piézoélectrique 17 et la couronne statorique dentée 15, laquelle s'étend, par rapport à la bride 24, en saillie vers l'intérieur de la fourche 2, et plus précisément vers l'intérieur de l'alésage axial de la branche 12 de cette fourche 2. Le corps annulaire 25 constituant les moyens de poussée 21 est, dans une réalisation simple et économique, un bloc annulaire en un matériau élastiquement déformable, par exemple en élastomère. L'anneau 17 peut être également logé, au moins partiellement, dans la couronne 23 ou, au 3C) contraire, en saillie avec la couronne statorique 15 par rapport à la bride 24 et vers l'intérieur de la fourche 2. 2907616 18 Par sa face radiale (par rapport à l'axe de site XX) qui est opposée à celle par laquelle la couronne statorique 15 est en contact avec l'anneau piézoélectrique 17, cette couronne statorique 15 est 5 ainsi précontrainte contre une face radiale du patin rotorique annulaire 19, directement solidaire d'une ou intégré à une extrémité axiale d'un arbre d'entrainement en site 25 qui est tubulaire, coaxial à la couronne statorique 15, à l'anneau piézoélectrique 17 et au bloc 10 annulaire d'élastomère 21, et de préférence de même diamètre moyen qu'eux, cet arbre tubulaire 25 étant directement solidaire, par son autre extrémité axiale, du support latéral 10 du bi-prisme 4, et guidé en rotation coaxiale autour de l'axe de site XX par un roulement 26 à 15 billes ou à autres corps roulants, monté radialement à l'extérieur de l'arbre 25, entre ce dernier et la branche 12 de la fourche 2, pour guider l'équipage mobile en site 3 en rotation dans cette branche 12 de fourche 2. 20 Ainsi, la couronne statorique 15 assure un entrainement direct en rotation de l'équipage mobile en site 3 grâce à l'intégration directe du patin rotorique annulaire 19 sur l'arbre d'entrainement en site 25 de cet équipage mobile 3, ce montage étant rendu possible du 25 fait que le pas élémentaire dumoteur piézoélectrique 13, c'est-à-dire le plus petit déplacement de ce moteur, est de quelques microradians pour un moteur 13 ayant un diamètre de l'ordre de 50 à 60 mm, et piloté avec une boucle d'asservissement en position très précise, grâce à 30 un codeur angulaire optique 27, retenu dans la partie d'extrémité externe d'un alésage coaxial de la branche 11 de la fourche 2 par une bride vissée 28, tandis que le rotor du codeur 27 est lié en rotation au bi-prisme 4 par 2907616 19 l'intermédiaire d'un disque 29 coaxial, guidé en rotation dans la branche 11 de la fourche 2 par un second roulement 30, à billes ou à tous autres éléments roulants appropriés, avec un montage axialement glissant d'un 5 tourillon 31 cylindrique, solidaire du support 9 du biprisme 4 et engagé axialement coulissant dans un alésage coaxial du moyeu du disque 29, qui se prolonge lui-même vers le codeur optique 27 par un embout cylindrique coaxial 32. De plus, le disque 29 est rendu solidaire en 10 rotation du support 9 et du prisme 4 par un organe 33 de liaison en rotation du disque 29 et du support 9. En variante, afin de réduire encore l'encombrement axial de l'équipage mobile en site 3, et donc de réduire 15 l'inertie de ce dernier, l'arbre tubulaire d'entrainement en site 25 peut être supprimé et le patin rotorique annulaire 19 être réalisé directement en saillie annulaire coaxiale sur la face radiale du support 10 qui est tournée vers la bride 24 et la couronne statorique 20 dentée 15, contre laquelle le patin rotorique 19 est en appui sous précontrainte. Dans cette variante, le guidage en rotation de l'équipage mobile en site 3, du côté du moteur de site 13, peut être assuré par le roulement 26 monté radialement autour du support 10 du bi-prisme 4 et 25 entre ce support 10 et la branche 12 de la fourche 2. Dans les deux modes de réalisation du moteur de site 13 qui viennent d'être décrits, la couronne statorique 15 et le patin rotorique annulaire 19, précontraints 30 axialement (selon XX) l'un contre l'autre, apparaissent toujours en saillie axiale entre la bride 24, dont la couronne de support rigide 23 loge au moins en partie les 2907616 20 moyens de poussée 21, d'une part, et d'autre part, le support 10 du bi-prisme 4. Concernant le moteur rotatif piézoélectrique de 5 gisement 14, sa réalisation peut être analogue à celle décrite ci-dessus pour le moteur de site 13. En effet, l'embase 1, qui comporte une plaque 5 annulaire et circulaire radiale (par rapport à l'axe de gisement YY) présentant un orifice circulaire central 6, et dont la 10 périphérie est reliée par une jupe tubulaire 7 à un rebord 8 libre présentant des points de fixation de l'embase 1 sur une plate-forme, est telle que sa plaque annulaire 5 présente une couronne de support rigide 34, analogue à la couronne de support rigide 23 de la bride 15 24, c'est-à-dire annulaire et coaxiale autour de l'axe YY, de section quadrangulaire et en saillie sur la plaque 5 du côté opposé au patin rotorique annulaire 20, pour délimiter une gorge annulaire logeant les moyens de poussée 22, de préférence également réalisés sous la 20 forme d'un bloc annulaire d'un matériau élastiquement déformable tel qu'un élastomère, interposé entre cette couronne 34, d'une part, et, d'autre part, l'anneau piézoélectrique 18 et la couronne statorique dentée 16, cette dernière étant au moins en partie en saillie au- 25 dessus de la plaque annulaire 5 et que le bloc d'élastomère 22 maintient précontraint contre le patin rotorique annulaire 20 directement solidaire de ou intégré à l'extrémité inférieure ( sur la figure 2) d'un arbre coaxial tubulaire 35 d'entrainement en rotation de 30 la fourche 2 et des composants montés sur cette dernière, autour de l'axe de gisement YY, l'autre extrémité axiale de l'arbre 35 étant solidaire en rotation de la fourche 2 autour de l'axe YY, et de préférence, comme représenté 2907616 21 sur la figure 1, d'une seule pièce avec un plateau 36 de support de la fourche 2, ce plateau 36 étant agencé en disque circulaire présentant un orifice central 37 sensiblement dans le prolongement axial (selon l'axe de 5 gisement YY) de l'orifice central 6 de la plaque annulaire 5 de l'embase 1. Ainsi, l'équipage mobile en gisement, essentiellement constitué par la fourche 2 et les 10 composants qu'elle supporte, et par l'arbre 35 d'entraînement en gisement, est directement entraîné en rotation par la couronne statorique dentée 16 entraînant le patin rotorique annulaire 20 d'une seule pièce avec cet arbre 35, qui est guidé autour de l'axe de gisement 15 YY par un roulement 38, à billes ou à tous autres éléments roulants appropriés, retenu par exemple, sur l'embase 1 par un support tubulaire 39. En variante, le patin rotorique annulaire du moteur 20 14 peut être réalisé comme représenté en 20' sur la figure 1, en étant réalisé directement en saillie sous la face radiale inférieure du disque annulaire 36 de support des deux branches 11 et 12 de la fourche 2, dans le cas où l'arbre d'entrainement en gisement 35 est supprimé, ou 25 réduit à sa plus simple expression, de sorte que ce patin rotorique annulaire 20' vienne directement en contact avec la couronne statorique dentée 16 du moteur de gisement 14, le guidage en rotation par le roulement 38 pouvant alors être assuré radialement autour de la partie 30 inférieure du disque annulaire 36 et entre cette partie inférieure et le support annulaire 39 fixé à l'embase 1. 2907616 22 En outre, dans l'exemple comportant un arbre d'entrainement 35 en gisement (voir figure 2), un organe tubulaire partiellement tronconique 40 permet de solidariser en rotation l'arbre 35 au rotor 41a d'un 5 codeur angulaire 41 dont le stator 41b est retenu par l'embase 1, par exemple en dessous de la couronne 34 de support rigide des composants non tournants du moteur 14, comme schématiquement représenté sur la figure 2. Dans ce montage, un guidage en rotation autour de l'axe de 10 gisement YY peut également être assuré par un autre roulement 42 monté entre, d'une part, le rotor 41a du codeur angulaire 41, et, d'autre part, un logement annulaire formé sur l'embase 1, autour de l'orifice central 6 de sa plaque annulaire 5. 15 Dans les deux réalisations décrites ci-dessus de l'entraînement en gisement de la fourche 2 par le moteur de gisement 14, on retrouve que la couronne statorique dentée 16 et le patin rotorique annulaire 20 ou 20' sont 20 toujours face à face et axialement en saillie respectivement par rapport à la plaque circulaire 5 de l'embase 1, qui supporte les parties non tournantes de ce moteur 14, et, de l'autre côté, par rapport au plateau annulaire 36 qui constitue la :base de la fourche 2. 25 Dans les deux cas, le moteur de gisement 14 est réalisé comme un moteur à axe creux ou tubulaire entrainant la fourche 2 en gisement tout en définissant un passage central, grâce aux orifices centraux 6 et 37, 30 pour le ou les faisceaux optiques( par exemple de télémétrie laser et d'imagerie) nécessaires aux utilisations de la tourelle, notamment en pointage pour 2907616 23 assurer une poursuite passive ou active, voire en balayage pour assurer une veille. La tourelle d'orientation ainsi réalisée est d'une 5 structure très simplifiée et d'une grande vélocité en fonctionnement, et elle permet d'atteindre des performances de ralliement de 90 de la ligne de visée du bi-prisme 4 en moins de 100 ms, grâce à la motorisation piézoélectrique à grand rapport couple sur masse, très 10 supérieur (de l'ordre de 3 à 4 fois) à celui des moteurs électromagnétiques classiques, et qui est encore amélioré du fait de la très faible inertie de cette tourelle, dans laquelle la faible masse des moteurs 13 et 14 eux-mêmes en raison de la simplicité et de la compacité de leur 15 structure ainsi que du faible nombre de leurs éléments constitutifs, permet de réduire encore l'inertie de la tourelle d'orientation. Il en résulte que non seulement le rapport couple sur masse peut être très grand, mais également que le couple maximum peut être obtenu 20 pratiquement instantanément, ce qui permet d'atteindre des accélérations angulaires très élevées, de l'ordre de 3000 rad /s2. De plus, cette structure permet de profiter des 25 roulements tels que 26 et 38 de la tourelle pour l'intégration des moteurs 13 et 14, grâce à l'intégration directe des rotors 19 et 20 dans les organes (25, 35) à entraîner en rotation, d'où une simplification supplémentaire de la conception, ainsi qu'une plus grande 30 réduction du nombre de pièces mécaniques, donc de la masse et de l'encombrement de la tourelle. En outre, dans la ou les pièces à entrainer en rotation autour de l'axe de gisement YY, un volume central peut être dégagé, dans 2907616 24 l'arbre d'entraînement 35 en gisement et/ou dans le codeur 41 de gisement, pour le passage d'au moins un faisceau optique ou l'intégration de tout autre dispositif requérant une disposition axiale selon l'axe 5 de gisement YY. En variante également, le codeur angulaire 41 et le moteur de gisement 14 peuvent être réalisés sous la forme d'un bloc moteur-codeur en gisement, qui se monte sur 10 l'embase 1 de sorte que le moteur 14 et le codeur 41 sont sensiblement de part et d'autre de la plaque annulaire 5 de l'embase 1, le moteur 14 étant essentiellement du côté de cette plaque 5 qui est tourné vers la fourche 2, tandis que le codeur 41 est de l'autre côté, protégé à 15 l'intérieur de la jupe tubulaire 7. De manière alternative, il est également possible d'entraîner le plateau support 36 de la fourche 2 par l'intermédiaire d'un ensemble moteur-codeur à axe plein, 20 déporté de l'axe de gisement Y-Y et apte à entraîner le plateau support 36 par l'intermédiaire d'une courroie ou d'un engrenage. Selon d'autres variantes encore, les moyens de 25 poussée 21 et 22 peuvent ne pas être des corps annulaires en élastomère, mais des agencements conformes aux autres modes de réalisation décrits dans FR 06 00170, tels que des corps tubulaires étanches,, définis par au moins une paroi élastiquement déformable et, de préférence, deux 30 parois latérales opposées, sensiblement en forme de C ou de S simple ou multiple, raccordée(s) de façon étanche à la couronne statorique 15 ou 16 correspondante, et remplis d'un gaz sous pression, ou encore deux ensembles 2907616 25 de bras de suspension régulièrement répartis et interposés entre la couronne statorique 15 ou 16 correspondante et deux couronnes fixes constituant le support rigide correspondant, disposées radialement de 5 part et d'autre de la couronne statorique 15 ou 16, l'une intérieure et l'autre extérieure, et toutes deux écartées radialement de la couronne statorique 15 ou 16, les bras de suspension ayant une forme générale de C et/ou de S pour être élastiquement déformables et interposés 10 symétriquement entre la couronne statorique 15 ou 16 correspondante et respectivement les deux couronnes fixes. Grâce aux codeurs angulaires 27 et 41, les deux 15 moteurs piézo-électriques 13 et 14 sont avantageusement asservis selon une loi de commande à modèle de comportement spécifique. Cette loi de commande utilise une carte spécifique d'alimentation du moteur et prend en compte le comportement du moteur, ainsi que la non 20 linéarité de la fréquence en fonction de la vitesse afin de pouvoir parcourir sans restriction le domaine de fonctionnement du moteur dans l'espace fréquence vitesse sans risquer le calage. 25 L'utilisation de cette commande permet de tirer le meilleur parti de chaque moteur 13 ou 14 en terme de couple, de vitesse et de précision de positionnement pour tous les déplacements. 30 L'asservissement des moteurs 13 et 14 est réalisé par des boucles de vitesse et de position ayant des caractéristiques non linéaires spécifiques aux moteurs piézo-électriques. 2907616 26 La boucle de vitesse, qui est la boucle de plus bas niveau, inclut la caractéristique vitesse/fréquence du moteur 13 ou 14. Cette caractéristique est mesurée à une 5 température de fonctionnement donnée et les effets liés à la thermique (variations de température de fonctionnement) sur le comportement du moteur 13 ou 14 sont compensés. Avantageusement, la commande du moteur rotatif piézoélectrique 13 et/ou 14 est assurée comme 10 décrit dans la demande de brevet français FR 06 06438. Outre ce modèle destiné à linéariser le comportement du moteur, la boucle de vitesse est équipée d'un correcteur linéaire. 15 La boucle de position (de plus haut niveau) comprend un correcteur non-linéaire, qui prend en compte les capacités dynamiques du moteur 13 ou 14. Cette boucle génère des consignes de vitesse qui permettent aux pièces optiques 4 de Orientation devices of the so-called turret or two-axis orientation head type are already known for orienting at least one transmission assembly of at least one optical and / or electromagnetic beam in site and / or in rotation of said transmission assembly around respectively a site axis and / or a bearing axis. In these known turrets, the transmission assembly, for example an optical block with mirrors or prisms adapted to receive a light beam incident to deviate to produce a transmitted beam, is pivotally mounted on a fork about a first axis site, and adapted to be rotated about said axis of site by a first motor supported by said fork, which is pivotally mounted on a base around a second axis, said bearing axis, perpendicular to the axis of the site, and is adapted to be rotated about said bearing axis by a second motor supported by said base, which mounts on a platform that can be terrestrial and stationary, or mobile and mounted on a land vehicle, a ship or an aircraft. On the existing orientation devices of this type, the two motors are electric rotary motors, i.e. conventional electromagnetic motors, which may be torque motors or stepper motors. To provide high torques necessary to obtain angular accelerations and / or angular velocities sufficient to achieve orientation turret times on a given sector of space that are appropriate for the various optronic functions Considered, the masses and dimensions of these engines are important, resulting in great inertia of the turret, which has a negative impact on the desired performance. Also, to increase the torque provided while keeping the electric motors in reasonable mass and size ranges, the training of the mobile crews in site and in the field is ensured from the electric motors by means of transmissions with reducers. mechanical speed. However, the use of mechanical reducers, which are necessary in the drives of the orientation turrets currently used, in turn entails disadvantages in terms of costs, the presence of dry friction, means of catching up games as well as servocontrol to compensate for the defects, that is to say to ensure a position as accurate as possible of a beam, in particular optical, emitted by the orientation turret. The use of torque motors makes it possible, of course, to overcome speed reducers and play, but, on the other hand, these motors do not have a torque / mass ratio of interest to the point of allowing a reduction in volume and favorable mass. the use of a turret orientation coupled motors on platforms 10 small shapes (aircraft or land) by the ease of natural integration of such a turret. When the electric motors of the existing orientation turrets are stepper motors, their essential disadvantage is that the elementary pitch of these motors is not small enough, resulting in a lack of precision in the orientation of the motors. turrets. Thus, the use of electromagnetic actuators results in mass, volume, energy consumption, and a cost that would be advantageous to reduce, these parameters being crucial in the systems on board aircraft or in vehicles. in which the place is counted. Existing orientation devices of this type, based on the use of conventional technologies, do not therefore make it possible to obtain the desired performance, as mentioned above, of high angular coverage with a precision and a pointing velocity. very high, simultaneously with low footprints, masses and costs, advantageously reinforced by a great simplicity of structure, especially because conventional motorization technologies do not achieve a ratio 5 torque / mass interesting, except at the price mass and volume performance that do not allow integration into a steerable turret of a structure appropriate to the applications and uses contemplated by the present invention. Indeed, for such orientation turrets 10, the opto-mechanical architecture must have compactness and centering characteristics conducive to the balance and overall compactness of an orientation device according to the present invention. Accordingly, a particularly interesting object of the invention is to provide an orientation turret, in particular for orienting a laser optical beam, with a rallying time on any sector of space within at least a hemisphere (space greater than 27 steradians) as short as possible, and particularly with a rallying time of 90 of an optical line of sight in less than 100 ms, and preferably in less than 50 ms. Another object of the invention is to provide an orientation turret of the type presented above, providing the most accurate orientation possible, and allowing the motor to move with the lowest possible elementary pitch, for example the order of the microradian. An additional object of the invention is also to equip an orientation turret with a motorization of workpieces or beam (s) (x) providing a higher mass torque. Indeed, a motor 5 high torque not only saves a speed reduction device, but also minimize the impact of the mass of the engines themselves on the effects of inertia of the turret, so better control the movements and orientations of the beam (s), in particular optical (s), while simultaneously minimizing the overall volume of the turret. In view of the foregoing, it would be particularly advantageous to provide an orientation turret of up to 90 rotations of a line of sight in less than 100 ms, thereby minimizing the volume, mass, and power consumption of to minimize the external parts to the carrier on which is fixed such an orientation turret, and thus to minimize the harmful effects of drag and reduction of radius of action, to suppress any speed reducer, to increase the facility of integration on an aircraft (or any vehicle or installation land or naval), to increase the value of the mass torque, to have an address or spatial coverage equal to or greater than 2irsr, and simple and economical to implement and to achieve. For this purpose, the invention proposes an orientation device of the type presented above, of which at least one of the first and second motors is a piezoelectric rotating wave engine comprising: a stator comprising a stator ring 2907616 6 toothed circular section, supported respectively by said fork or said base, - a rotor having an annular rotor pad of circular section, substantially coaxial with said stator ring 5 toothed around the axis of site or deposit, and axial support against said ring under a prestressing force, and - at least one piezoelectric ring with excitation sectors of said toothed stator ring, said ring being also substantially coaxial with said ring around the corresponding site or deposit axis and applied against a radial face of said ring, so as to be able to excite said stator ring and to cause the rotary displacement 15 of the rotor when said excitation sectors of said piezoelectric ring are supplied with appropriate electric current. The progressive wave piezoelectric rotary motors are known actuators, in particular from patent documents US Pat. No. 6,288,475, US Pat. No. 6,573,636, US Pat. No. 6,674,217 and EP Pat. No. 884,832, to which reference can be made for more details on the structures that they can present. , and their modes of control and operation. In order to reduce the rallying time of an orientation device according to the invention, each of the first and second motors is advantageously a piezoelectric rotary wave motor. In order to reduce the inertia, and therefore to improve the homing time performance by increasing the accelerations and angular velocities attainable, the annular rotor pad of at least one piezoelectric rotary motor, and preferably of each of these two motors, is integral in rotation 5 with a driven member, respectively secured to said transmission assembly (preferably a laser compatible optical block) or said fork, and driven in rotation about the axis of site or deposit corresponding by said piezoelectric rotary motor. With regard to the mobile equipment in site of the device according to the invention, it is advantageous that said driven member secured to said transmission assembly is a first support of said assembly, which is journaled by said first support around the site axis. on a first of two branches of said fork between which said transmission assembly pivots. According to a first embodiment of this mobile equipment in site, the first motor is a piezoelectric rotary motor which has a rotor whose annular rotor pad is directly integrated at an axial end of an in-line drive shaft, substantially coaxial with said rotor pad around the axis of site and secured in rotation to said first support of the transmission assembly about said site axis. To further reduce the inertia, it may be advantageous to reduce the axial dimension of the drive shaft in elevation to the point where the drive shaft disappears in practice, in which case the annular rotor blade of In a second embodiment, the rotor of the first piezoelectric rotary motor is directly integrated with said first support of the transmission assembly, being coaxially protruding about the elevation axis on a radial face of said first support which is vis-à-vis the stator ring of said first motor, which ring is supported by said first leg of the fork. In these two embodiments of the mobile equipment in site, said transmission assembly can be advantageously fixed between the first support and a second support, which is mounted journalling around the elevation axis in the second branch of said fork, via an axially sliding assembly which couples the transmission assembly to an encoder assembly site, able to measure the rotation of the transmission assembly about the axis of site. In this case, and in a conveniently simple and practical embodiment, said second support of the transmission assembly extends, along the elevation axis, by a cylindrical journal rotatably mounted around the site axis, and axially sliding in a coaxial bore formed in the hub of a disc of circular section guided in rotation about the elevation axis in the second branch of said fork by at least one bearing, said hub also extending coaxially around the axis of location, by a cylindrical tip coaxially engaged in the field encoder assembly, comprising an optical encoder mounted in the second branch of said fork, said disk being rotatably connected to said second support by locking means in rotation about said site axis. With regard to the stator of the first piezoelectric rotating motor 5, when the mobile equipment in site is made as presented above, the toothed stator ring of the stator, and, optionally, that said at least one piezoelectric ring of the first motor are advantageously supported, in a simple and compact manner, coaxially around the elevation axis, projecting from a radial face, facing said transmission assembly, a flange fixed to said first branch of the fork, for supporting said first motor. With regard to the mobile moving body, the driven integral member of the fork is advantageously a support plate for the fork and arranged in an annular disc by which the fork is mounted journalled around the bearing axis on a plate. the annular base of the base, the central apertures of the disk of the fork and the plate of the base allowing the passage of at least one beam and / or means of transmitting and / or receiving at least one 25 beam to or from said transmission assembly. By analogy with the mobile equipment in site, and for the same reasons, in particular for simplicity, compactness and reduction of inertia, the mobile equipment in the field can advantageously be arranged so that the annular rotor pad of the rotor of the second piezoelectric rotary motor is directly integrated in an axial end of a shaft drive shaft, which is tubular, integral with said annular disk of the fork, and opens, along the bearing axis, opposite said transmission assembly, through the central orifice of said annular disk, for the passage of at least one beam and / or means for transmitting and / or receiving at least one beam towards the transmission assembly, or coming from this latest. However, according to a second embodiment, even simpler and of lesser inertia, and still by analogy with the mobile equipment in site, the compactness of the mobile equipment in the field can be improved by reducing the axial dimension of the field. bearing drive shaft, possibly to remove the latter, in which case the annular rotor pad of the rotor of the second piezoelectric rotary motor is directly integrated with said annular disk of the fork 20 being projecting on the radial face of said disk ring which is turned on the side of the base. Regardless of the embodiment of the mobile moving body, it is advantageous, always to simplify the structure and reduce its bulk and mass, that the stator toothed ring of the stator and, optionally, said at least one piezoelectric ring of the second motor are supported projecting, coaxially with the bearing axis, on a radial face of said annular plate of the base which is turned towards said fork. In addition, in order to measure the angular rotation of the transmission assembly about the bearing axis, it is advantageous for the second piezoelectric rotary motor to be coupled on the base to a deposit encoder assembly capable of measure the angular rotation of said fork around the bearing axis. In a particularly compact embodiment, the second piezoelectric rotary motor and the deposit encoder assembly are associated in a motor-encoder assembly mounted on the base so that the second motor and the deposit encoder are located substantially and other of said annular plate of the base. However, whatever the embodiment considered, in order to reduce the friction and improve the rotational guidance of the moving equipments about their respective site or bearing axis, it is advantageous that said rotor annular rotor pad of the first and second second piezoelectric rotary motors and the member (s) integral in rotation with said shoe pass through rolling mechanisms supported respectively by said fork and said base. With regard to the transmission assembly, the latter is advantageously a laser compatible optical unit, comprising a set of at least two mirrors, or a bi-prism, preferably of the type described in FR 2 882 440 or FR 2 882 441. wherein said bi-prism, equipping an orientation turret adapted to receive an incident coherent light beam and deflect it to produce a transmitted beam, is itself capable of dividing the transmitted beam into two sub-beams, the bi-prism being associated with an optical delay device capable of introducing an optical path difference between the two sub-beams which is greater than the coherence length of the incident beam, so as to render the two sub-beams inconsistent with each other and thus prevent any interference between these two sub-beams. Other advantages and features of the present invention will emerge from a particular embodiment, described below, without limitation with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a partial schematic view of the turret of orientation according to the invention and represents a sectional view along the axis of elevation of the turret, and - Figure 2 is a partial schematic view of the orientation turret according to the example of Figure 1 and 1 representing more specifically a sectional view along the bearing axis of the turret. The orientation turret of FIGS. 1 and 2 essentially comprises three main subassemblies, which are a mechanical subassembly, a laser compatible optical block and a servo motor. The mechanical subassembly comprises a base 1 (FIG. 2), on which a fork 2 (fig. 1) is rotatably mounted around a bearing axis YY, and a moving assembly 3 rotatably mounted on the fork 2 about a site axis XX perpendicular to the bearing axis YY. In addition, the base 1 is advantageously mounted on a support platform via a fourth main subassembly, which is a gyro-stabilization device, not shown because it can be of any suitable type known. , for example with a three-axis gyro sensor core housed in a housing and connected by a suspension to the base 1, in which the housing is fixed. The base 1, the fork 2 and the mobile equipment in site 3 are constituted to allow the rotation of an optical block 4, and therefore also a line of sight of the latter, along the site axes XX and YY deposit, so as to cover an orientation space of at least one hemisphere, that is to say at least two steradians, without dead angle, and allowing the zenith sight. The optical block 4, which is compatible with laser sources, in particular infrared sources, and which is integrated with the mobile equipment in site 3, can comprise mirrors, but advantageously consists, in this example, of a fixed bi-prism by its bases between two supports 9 and 10 journalled, between the two branches 11 and 12 of the fork 2, around the axis of site XX, which is perpendicular to the bases of the bi-prism 4 and passes through the geometric center of the latter, while the bearing axis YY is parallel to the bases of the bi-prism 4 and also passes through its geometric center. The bi-prism 4 is intended to receive at least one incident coherent light beam, emitted for example by a laser source (not shown) housed in the base 1 or by a target illuminated in space and reflecting a beam to the bi-prism 4, which is capable of deflecting the incident beam to produce a transmitted beam and dividing the transmitted beam into two sub-beams directed respectively to a target in a sector of the covered space or to a transmission system. imaging (not shown) housed in the fuse 1, for example a thermal camera, the bi-prism 4 being associated with an optical delay device capable of introducing an optical path difference between the two sub-beams which is greater than to the coherence length of the incident beam. For this purpose, the bi-prism 4 may comprise two prisms in different materials, as described in FR 2 882 440, so that the difference in refractive index between the prisms introduces said optical path difference, but in alternatively, the bi-prism may comprise an optical blade mounted movably between the two prisms to form the optical delay device, as described in FR 2 882 441. In both embodiments, the bi-prism is compatible with a laser use, spectral bands and in particular compatible with the used for the turret pointing in the various types of possible pursuit (passive, active, three bands), without generate interference, neither on transmission nor on reception. The motorization subassembly consists of two progressive wave piezoelectric rotary motors, one of which is a site engine, driving the mobile equipment in site 3 in rotation around the axis of site XX, and the other 14 is a reservoir engine, resulting in a moving mobile unit, consisting mainly of the fork 2 and the components supported by the latter, rotating about the bearing axis YY. Like any progressive wave piezoelectric rotating motor, each of the motors 13 and 14 comprises: a stator, in the form of a toothed stator ring of circular section, 15 or 16 respectively, supported by a rigid support, a ring; respectively 17 or 18, piezoelectric ceramic elements 10 defining excitation sectors of the corresponding stator ring 15 or 16 when the excitation sectors are supplied with phase-shifted sinusoidal electric currents generating a traveling wave, which axially distorts the stator ring 15 or 16, which is applied, by its axial end axial face turned towards its rigid support, against the corresponding piezoelectric ring 17 or 18, thus interposed between the rigid support and the corresponding stator ring 15 or 16, to The piezoelectric ring 17 or 18 is coaxial, - a rotor made in the form of a rotor rotor annu circular section respectively 19 or 20, which is substantially axially supported on the corresponding stator ring 15 or 16 under an axial prestressing force, and - respectively 21 or 22 thrust means adapted to axially support the stator toothed ring 15 or 16 against the annular rotor pad 19 or 20 corresponding with prestressing. With these thrust means 21 or 22, the progressive wave axial deformation of the stator ring 15 or 16 by the ring of piezoelectric elements 17 or 18 corresponding causes the rotation of the corresponding annular rotor pad 19 or 20 in FIG. the direction opposite to the direction of movement of the progressive wave on the stator ring 15 or 16, in a known manner, the drive of the rotor pad 19 or 20 being ensured by friction of the teeth of the stator ring 15 or 16 against the surface contact contact facing the rotor pad 19 or 20, the quality of the contact being decisive for the regularity of operation of the engine and partly determining the maximum torque of the engine. The rotor pad 19 or 20 is coaxially statically biased against the corresponding stator ring 15 or 16 to obtain an appropriate contact force, of the order of 200 N for a motor 15 having 50 to 60 mm in diameter, for example. For this purpose, each of the motors 13 and 14 is advantageously made using the teachings of the patent application FR 06 00170, so that the rigid support 20 of the corresponding stator ring 15 or 16 is shaped to bear annularly this stator ring 15 or 16 so that the support forces are applied to this ring 15 or 16 substantially symmetrically with respect to the median cylindrical plane of this ring, and, simultaneously, the corresponding annular rotor pad 19 or 20 of contact is secured to the rotating part to move, in this case the support 10 of the bi-prism 4 for the site engine 13, and the fork 2 for the bearing motor 14. In the embodiment according to FIG. 1, the rigid support for the stator ring 15 and the ring 2907616 17 17 comprises an annular ring 23, coaxial around the axis of site XX and underlying the stator ring 15, and arranged axially projecting outwardly of the branch 12 of the fork 2, so as to define an annular groove of quadrangular section in a radial flange 24 (with respect to the axis of site XX) closing the external axial end of a coaxial bore through the branch 12, this flange 24 being fixed, for example by screwing its periphery, in the branch 12, 10 and intended to support the static components of the engine in site 13, namely the crown stator 15, the piezoelectric ring 17 and the thrust means 21. These thrust means 21, providing the prestressing force axially pressing against each other the rotor pad 19 and the stator ring 15, consist, in this example, of an annular body that is elastically deformable axially, housed in the ring 23 of rigid support, and thus interposed between, on the one hand, the bottom of this ring 23, and, on the other hand, the piezoelectric ring 17 and the toothed stator ring 15, which extends, by relative to the flange 24, projecting towards the inside of the fork 2, and more precisely towards the inside of the axial bore of the branch 12 of this fork 2. The annular body 25 constituting the thrust means 21 is, in a simple and economical embodiment, an annular block made of an elastically deformable material, for example an elastomer. The ring 17 may also be housed, at least partially, in the ring gear 23 or, at the opposite 3C), in projection with the stator ring 15 with respect to the flange 24 and towards the inside of the fork 2. By its radial face (with respect to the axis of site XX) which is opposite to that by which the stator ring 15 is in contact with the piezoelectric ring 17, this stator ring 15 is thus prestressed against a radial face. of the annular rotor pad 19, directly integral with or integral with an axial end of a tubular drive shaft 25 which is tubular, coaxial with the stator ring 15, with the piezoelectric ring 17 and with the annular block 10 of elastomer 21, and preferably of the same average diameter as them, this tubular shaft 25 being directly integral, by its other axial end, the lateral support 10 of the bi-prism 4, and guided in coaxial rotation about the axis of XX site by a bearing 26 to 15 balls or other rolling bodies, mounted radially outside the shaft 25, between the latter and the branch 12 of the fork 2, to guide the mobile assembly in rotating site 3 in this branch e 12 fork 2. Thus, the stator ring 15 provides a direct drive in rotation of the moving equipment in site 3 thanks to the direct integration of the annular rotor pad 19 on the drive shaft 25 of this mobile assembly 3, this assembly being made possible because the elementary pitch of the piezoelectric motor 13, i.e. the smallest displacement of this motor, is a few microradians for a motor 13 having a diameter of the order of 50 to 60 mm, and controlled with a servo-control loop in a very precise position, thanks to an optical angular encoder 27, retained in the outer end portion of a coaxial bore of the branch 11 of the fork 2 by a screwed flange 28, while that the rotor of the encoder 27 is rotatably connected to the bi-prism 4 by means of a coaxial disc 29, guided in rotation in the branch 11 of the fork 2 by a second bearing 30, with balls or at all other suitable rolling elements, and an axially slidable mounting of a cylindrical pin 31, integral with the support 9 of the biprism 4 and axially slidably engaged in a coaxial bore of the disk hub 29, which extends itself to the optical encoder 27 via a coaxial cylindrical nozzle 32. In addition, the disk 29 is made integral in rotation with the support 9 and the prism 4 by a member 33 for rotating the disk 29 and the support 9. As a variant, in order to further reduce the axial size of the mobile equipment in site 3, and thus to reduce the inertia of the latter, the tubular drive shaft 25 can be eliminated and the annular rotor pad 19 be directly coaxial annular projection on the radial face of the support 10 which faces the flange 24 and the stator ring 20 toothed 15, against which the rotor pad 19 is supported under prestressing. In this variant, the guidance in rotation of the mobile equipment in site 3, on the side of the site engine 13, can be ensured by the bearing 26 mounted radially around the support 10 of the bi-prism 4 and 25 between this support 10 and the branch 12 of the fork 2. In the two embodiments of the site engine 13 which have just been described, the stator ring 15 and the annular rotor pad 19, axially prestressed (along XX) against each other, always appear in axial projection between the flange 24, the rigid support ring 23 houses at least in part the thrust means 21, on the one hand, and the second support 10 of the bi-prism 4. With regard to the piezoelectric rotary engine of bearing 14, its realization can be analogous to that described above for the site engine 13. Indeed, the base 1, which comprises an annular plate and circular radial (relative to the bearing axis YY) having a central circular orifice 6, and whose periphery is connected by a tubular skirt 7 to a flange 8 free having the attachment points of the base 1 on a platform, is such that its annular plate 5 has a rigid support ring 34, similar to the rigid support ring 23 of the flange 15 24 is that is to say annular and coaxial about the axis YY, quadrangular section and projecting on the plate 5 on the opposite side to the annular rotor pad 20, to define an annular groove housing the thrust means 22, preferably also made under the shape of an annular block of an elastically deformable material such as an elastomer, interposed between this ring 34, on the one hand, and, on the other hand, the piezoelectric ring 18 and the toothed stator ring 16, the latter being at least partially protruding above the annular plate 5 and that the elastomer block 22 maintains prestressed against the annular rotor pad 20 directly integral with or integrated with the lower end (in FIG. 2) of a shaft coaxial tubular 35 rotational drive of the fork 2 and components mounted thereon, about the bearing axis YY, the other axial end of the shaft 35 being integral in rotation with the fork 2 around the axis YY, and preferably, as shown in FIG. 1, in one piece with a support plate 36 for the fork 2, this plate 36 being arranged in a circular disc having a central orifice 37 substantially in the axial extension (along the bearing axis YY) of the central orifice 6 of the annular plate 5 of the base 1. Thus, the mobile equipment in the field, consisting essentially of the fork 2 and the components that it supports, and by the shaft 35 for driving in the bearing, is directly rotated by the toothed stator ring 16 driving the shoe annular rotor 20 in one piece with this shaft 35, which is guided around the bearing axis 15 YY by a bearing 38, ball or other suitable rolling elements, retained for example, on the base 1 by a tubular support 39. Alternatively, the annular rotor pad 14 of the motor 14 can be made as shown in 20 'in Figure 1, being formed directly projecting under the lower radial face of the annular disk 36 of support of the two branches 11 and 12 of the fork 2, in the case where the bearing drive shaft 35 is suppressed, or reduced to its simplest expression, so that this annular rotor pad 20 'comes into direct contact with the toothed stator ring 16 of the bearing motor 14, the rotational guidance by the bearing 38 can then be provided radially around the lower part of the annular disk 36 and between this lower part and the annular support 39 fixed to the base 1. In addition, in the example comprising a bearing shaft 35 in the bearing (see FIG. 2), a partially frustoconical tubular member 40 makes it possible to secure the shaft 35 to the rotor 41a in rotation with an angular encoder 41 whose the stator 41b is retained by the base 1, for example below the rigid support ring 34 of the non-rotating components of the motor 14, as schematically represented in FIG. 2. In this arrangement, a guide in rotation about the bearing axis YY can also be provided by another bearing 42 mounted between, on the one hand, the rotor 41a of the angular encoder 41, and, on the other hand, a annular housing formed on the base 1, around the central orifice 6 of its annular plate 5. In the two embodiments described above of the bearing formation of the fork 2 by the bearing motor 14, it is found that the toothed stator ring 16 and the annular rotor pad 20 or 20 'are still facing each other and axially projecting respectively relative to the circular plate 5 of the base 1, which supports the non-rotating portions of the motor 14, and, on the other side, relative to the annular plate 36 which constitutes the: base of the fork 2. In both cases, the bearing motor 14 is designed as a hollow shaft or tubular motor driving the fork 2 in the reservoir while defining a central passage, thanks to the central orifices 6 and 37, 30 for the optical beam or beams ( for example, laser telemetry and imaging) necessary for the uses of the turret, particularly pointing to ensure passive or active tracking, or even scanning to ensure a watch. The orientation turret thus produced is of a very simplified structure and high velocity in operation, and it achieves rallying performance of 90 of the line of sight of bi-prism 4 in less than 100 ms, thanks to the piezoelectric motorization with a large torque to mass ratio, much higher (of the order of 3 to 4 times) than that of conventional electromagnetic motors, and which is further improved because of the very low inertia of this turret , in which the low mass of the motors 13 and 14 themselves due to the simplicity and compactness of their structure as well as the small number of their constituent elements, further reduces the inertia of the orientation turret . As a result, not only can the mass-to-mass ratio be very large, but also the maximum torque can be obtained almost instantaneously, thereby achieving very high angular accelerations of the order of 3000 rad / s2. . In addition, this structure makes it possible to take advantage of the bearings such as 26 and 38 of the turret for the integration of the motors 13 and 14, thanks to the direct integration of the rotors 19 and 20 in the members (25, 35) to be driven. in rotation, hence an additional simplification of the design, as well as a greater reduction in the number of mechanical parts, therefore the mass and the size of the turret. In addition, in the part or parts to be rotated about the bearing axis YY, a central volume can be disengaged, in the bearing shaft 35 in the bearing and / or in the deposit encoder 41, for the passage of at least one optical beam or the integration of any other device requiring an axial disposition along the bearing axis YY. Alternatively also, the angular encoder 41 and the bearing motor 14 may be embodied as a bearing motor-encoder block, which mounts on the base 1 so that the motor 14 and the encoder 41 are substantially on either side of the annular plate 5 of the base 1, the motor 14 being essentially on the side of this plate 5 which is turned towards the fork 2, while the encoder 41 is on the other side, protected within the tubular skirt 7. Alternatively, it is also possible to drive the support plate 36 of the fork 2 via a full-axis motor-encoder assembly, offset from the bearing axis YY and able to drive the support plate. 36 through a belt or gear. According to still other variants, the thrust means 21 and 22 may not be annular bodies of elastomer, but arrangements in accordance with the other embodiments described in FR 06 00170, such as sealed tubular bodies, defined by at least one elastically deformable wall and, preferably, two opposite side walls, substantially C-shaped or S-shaped, single or multiple, sealingly connected to the corresponding stator ring 15 or 16, and filled with a pressurized gas, or two sets of suspension arms regularly distributed and interposed between the corresponding stator ring 15 or 16 and two fixed rings constituting the corresponding rigid support, arranged radially on either side of the stator ring 15 or 16, one inner and one outer, and both radially spaced from the stator ring 15 or 16, the suspension arms having a general shape of C and / or S to be elastically deformable and interposed 10 symmetrically between the corresponding stator ring 15 or 16 and respectively the two fixed rings. Thanks to the angular encoders 27 and 41, the two piezoelectric motors 13 and 14 are advantageously controlled according to a specific behavior model control law. This control law uses a specific power supply card of the motor and takes into account the behavior of the motor, as well as the non-linearity of the frequency as a function of the speed in order to be able to traverse without restriction the operating range of the motor in the motor. space frequency speed without risking stalling. The use of this command makes it possible to make the most of each motor 13 or 14 in terms of torque, speed and positioning accuracy for all movements. Servo-control of motors 13 and 14 is achieved by speed and position loops having non-linear characteristics specific to piezoelectric motors. The speed loop, which is the lowest level loop, includes the speed / frequency characteristic of the motor 13 or 14. This characteristic is measured at a given operating temperature and the effects related to the thermal (operating temperature variations) on the behavior of the motor 13 or 14 are compensated. Advantageously, the control of the piezoelectric rotary motor 13 and / or 14 is ensured as described in the French patent application FR 06 06438. In addition to this model for linearizing the behavior of the motor, the speed loop is equipped with a linear corrector. The (higher level) position loop includes a nonlinear corrector, which takes into account the dynamic capabilities of the motor 13 or 14. This loop generates speed instructions that allow the optical parts 4 to
rejoindre les positions commandées en 20 évitant les phénomènes de calage liés à des consignes incompatibles avec le domaine de fonctionnement du moteur 13 ou 14. Les boucles d'asservissement des axes motorisés sont 25 équivalentes et permettent en outre d'introduire des informations de poursuite ou de stabilisations issues de capteurs tels que des écartomètres ou des gyromètres. to reach the positions controlled by avoiding stalling phenomena related to setpoints incompatible with the operating range of the motor 13 or 14. The servocontrol loops of the motorized axes are equivalent and also make it possible to introduce tracking information or stabilizations from sensors such as deviators or gyrometers.
30 Ainsi, chaque équipage mobile en rotation autour d'un axe (de site ou de gisement) est asservi en position et/ou en vitesse, tout en contrôlant le couple et/ou 2907616 27 l'accélération en rotation de l'équipage mobile considéré (en site ou en gisement). En dehors du Nadir, il est possible de réaliser la 5 stabilisation du faisceau uniquement avec le dispositif d'orientation de l'invention. En effet, une telle innovation est permise grâce aux choix d'architecture suivants . - une motorisation piézoélectrique avec entrainement 10 direct et une loi de commande évoluée permettant d'atteindre des accélérations de la ligne de visée 3000 rad/s2 ; -l'ensemble de transmission optique 4 et d'orientation de la ligne de visée est centré 15 inertiellement avec une inertie réduite ; et l'intégration de codeurs 27 et 41 de types connus et à haute résolution. La mise en oeuvre de l'ensemble de ces techniques 20 permet d'utiliser le dispositif d'orientation de la ligne de visée selon l'invention en pointage et en stabilisation. La très haute bande passante d'orientation des équipages mobiles en site et en gisement permet de proposer l'architecture décrite ci-dessus et le principe 25 de la stabilisation inertielle. Cela résulte du fait que, dans le dispositif d'orientation proposé par l'invention, la motorisation piézoélectrique est pleinement exploitée pour contrôler la stabilisation inertielle de la ligne de visée, y compris aux hautes fréquences. En effet, alors 30 que les dispositifs d'orientation deux axes traditionnels reposent sur l'inertie de la charge optronique ou des miroirs de stabilisation pour traiter les hautes fréquences du spectre de déstabilisation, le 2907616 28 dispositif d'orientation selon l'invention permet de les compenser activement. Il est bien connu qu'un moteur rotatif 5 piézoélectrique à onde progressive est bloqué à l'état de repos par frottement sec lorsque les secteurs d'excitation de l'anneau piézoélectrique ne sont pas alimentés) et qu'il présente un frein lorsqu'il est alimenté (frottement fluide). Par ailleurs, il présente 10 des caractéristiques de couple importantes, qui permettent d'atteindre des accélérations angulaires de l'ordre de 3000 rad/s2, comme déjà dit. Le dispositif d'orientation selon l'invention met en 15 oeuvre au moins un, et de préférence deux moteurs rotatifs piézoélectriques, en tirant parti de leurs caractéristiques de couple pour palier à l'état bloqué ou frein. Chacun des deux moteurs piézoélectriques peut être utilisé dans sa pleine bande passante, non limitée par 20 l'asservissement, pour compenser les hautes fréquences de déstabilisation, sans utiliser l'aspect inertiel de la charge optronique ou des miroirs ou du bi-prisme 4. Une conséquence de ce choix, propre à l'invention, est de pouvoir réaliser une tourelle d'orientation très 25 compacte. Son agencement mécanique est réalisé de manière à minimiser les inerties des pièces en mouvement, ainsi que le volume et la masse totale de la tourelle d'orientation. Les équipages mobiles en site et en gisement sont équilibrés, c'est-à-dire que leur centre de 30 gravité se trouve sur l'axe de gisement, pour l'équipage mobile en gisement, et très sensiblement sur l'intersection de l'axe de site et de l'axe de gisement pour l'équipage mobile en site, de manière à éviter des 2907616 29 mouvements de rotation de la ligne de visée induits par les accélérations linéaires sur les balourds. Enfin, la boucle d'asservissement en vitesse et/ou 5 position peut intégrer avantageusement, comme déjà mentionné ci-dessus, un gyromètre pour la stabilisation inertielle de la ligne de visée, ainsi qu'un dispositif de stabilisation fine pour contourner l'inconvénient connu de la stabilisation des tourelles deux axes au 10 Nadir et compenser les mouvements résiduels de la ligne de visée au sortir de la tourelle d'orientation. En plus des avantages précités, la tourelle d'orientation selon l'invention permet une compensation 15 des vibrations, par une méthode active, uniquement grâce à la bande passante plus grande de l'asservissement aux hautes fréquences, du fait de la pleine exploitation des performances des moteurs piézoélectriques qui est rendue possible par l'architecture opto-mécanique originale en 20 terme d'asservissement inertiel de la ligne de visée dans les hautes fréquences, qui est procuré par la tourelle d'orientation selon l'invention. Il est ainsi avantageusement obtenu une tourelle 25 d'orientation simplifiée et véloce à faisceau optique, présentant de trois à quatre fois plus de couple par unité de masse par rapport aux moteurs couples électromagnétiques équivalents connus de l'art antérieur, permettant de ce fait de minimiser l'impact de la masse 30 des moteurs eux-mêmes sur les inerties de la plate-forme optronique, d'économiser un dispositif de réduction de vitesse/augmentation de couple nécessaire dans les dispositifs selon l'art antérieur, et avec un pilotage 2907616 30 rapide et précis du faisceau optique, le plus petit déplacement de chaque moteur 13 ou 14 étant estimé à quelques microradians pour un moteur de 50 mm de diamètre environ.Thus, each moving element rotating about an axis (site or bearing) is controlled in position and / or speed, while controlling the torque and / or the acceleration in rotation of the moving equipment. considered (in site or in deposit). Apart from Nadir, it is possible to achieve beam stabilization only with the orientation device of the invention. Indeed, such an innovation is allowed thanks to the following architectural choices. a piezoelectric motor with direct drive and an advanced control law making it possible to achieve line of sight accelerations 3000 rad / s2; the set of optical transmission 4 and orientation of the line of sight is centered 15 inertially with a reduced inertia; and integrating encoders 27 and 41 of known and high resolution types. The implementation of all these techniques makes it possible to use the orientation device of the line of sight according to the invention in pointing and stabilization. The very high steering bandwidth of the mobile crews in site and in the field makes it possible to propose the architecture described above and the principle 25 of inertial stabilization. This results from the fact that, in the orientation device proposed by the invention, the piezoelectric motorization is fully exploited to control the inertial stabilization of the line of sight, including at high frequencies. Indeed, whereas the two traditional axis orientation devices rely on the inertia of the optronic charge or the stabilization mirrors for processing the high frequencies of the destabilization spectrum, the orientation device according to the invention allows to compensate them actively. It is well known that a progressive wave piezoelectric rotating motor is locked in the rest state by dry friction when the excitation sectors of the piezoelectric ring are not energized) and that it presents a brake when it is powered (fluid friction). Furthermore, it has 10 important torque characteristics, which can achieve angular accelerations of the order of 3000 rad / s2, as already said. The orientation device according to the invention implements at least one, and preferably two piezoelectric rotary motors, taking advantage of their torque characteristics for bearing in the off-state or brake. Each of the two piezoelectric motors can be used in its full bandwidth, not limited by servocontrol, to compensate for the high frequencies of destabilization, without using the inertial aspect of the optronic charge or mirrors or bi-prism 4. One consequence of this choice, peculiar to the invention, is to be able to produce a turret of very compact orientation. Its mechanical arrangement is designed to minimize the inertia of moving parts, as well as the volume and total mass of the orientation turret. The mobile crews in site and in the field are balanced, that is to say that their center of gravity is on the bearing axis, for the moving equipment in the field, and very substantially on the intersection of the the axis of the site and the bearing axis for the mobile equipment in site, so as to avoid rotation of the line of sight induced by the linear accelerations on unbalance. Finally, the speed and / or position control loop can advantageously incorporate, as already mentioned above, a gyrometer for the inertial stabilization of the line of sight, as well as a fine stabilization device to circumvent the inconvenience. known stabilization turrets two axes at 10 Nadir and compensate for the residual movements of the line of sight at the exit of the turret orientation. In addition to the above-mentioned advantages, the orientation turret according to the invention enables vibration compensation, by an active method, solely because of the greater bandwidth of the servocontrol at high frequencies, because of the full exploitation of the vibrations. The performance of the piezoelectric motors is made possible by the original opto-mechanical architecture in terms of inertial servocontrolling of the line of sight in the high frequencies, which is provided by the orientation turret according to the invention. It is thus advantageously obtained a turret 25 of simplified orientation and rapid optical beam, having three to four times more torque per unit mass compared to the equivalent electromagnetic torque motors known from the prior art, thereby allowing to minimize the impact of the mass of the motors themselves on the inertias of the optronic platform, to save a speed reduction / torque increase device necessary in the devices according to the prior art, and with a control The fast and precise optical beam, the smallest displacement of each motor 13 or 14 being estimated at a few microradians for a motor of about 50 mm in diameter.
5 Il convient en outre de noter que la tourelle d'orientation/stabilisation de faisceau selon l'invention n'est pas seulement bien adaptée à tous les systèmes de pointage de faisceau pour les applications terrestres, 10 navales et aéroportées, mais également aux systèmes de veille optronique panoramique, lorsque la tourelle selon l'invention est utilisée comme tourelle de balayage panoramique, en utilisant le principe dit de Step and Stare sans dispositif de contra-rotation particulier 15 additionnel. En effet, avec un dispositif opto-mécanique selon l'invention, un système de Step and Stare sans lame de contra-rotation et sans bloc de stabilisation peut 20 être réalisé, dans lequel toutes les fonctions sont remplies par le seul dispositif opto-mécanique d'orientation-stabilisation et contra-rotation de la ligne de visée, conforme à la présente invention.It should further be noted that the beam orientation / stabilization turret according to the invention is not only well suited to all beam pointing systems for land, sea and airborne applications, but also to Panoramic optronic standby, when the turret according to the invention is used as a panoramic scanning turret, using the so-called Step and Stare principle without any additional particular counter-rotation device. Indeed, with an opto-mechanical device according to the invention, a Step and Stare system without counter-rotation blade and without stabilization block can be realized, in which all the functions are fulfilled by the single opto-mechanical device. orientation-stabilization and contra-rotation of the line of sight, according to the present invention.
25 Dans le cadre de la sécurité aérienne, la mise au point de systèmes de détection et d'évitement automatiques requiert le développement de tourelles optomécaniques capables d'orienter une ligne de visée optique (imagerie et laser) dans un espace panoramique couvrant 30 360 en gisement et au moins une trentaine de degrés en site. Dans un tel système de détection et d'évitement automatique, le dispositif de veille, permettant de détecter les aéronefs aux alentours de la plateforme 2907616 31 d'emport et de les poursuivre dans l'espace aérien de proximité, est principalement constitué d'une tourelle opto-mécanique de balayage panoramique, associée à une optronique de poursuite passive, dotée de la fonction de 5 télémétrie, d'un laser ainsi que d'un boitier électronique de contrôle. La tourelle opto-mécanique d'un tel dispositif de veille doit répondre aux spécifications en termes de : - couverture spatiale : l'architecture opto10 mécanique du dispositif de vexille peut être basée sur un bi-prisme, une tête à deux miroirs ou une tête à quatre miroirs, piloté(e) en site et en gisement, qui confère à la tourelle une couverture spatiale supérieure à 2 n sr. Permettant de couvrir au moins un champ de 30 en site 15 centré sur l'horizon et compensable d'au moins 45 en site (pour garder le plan de veille horizontal), et de 360 en gisement ; et - vélocité d'adressage spatial (20 de ligne de visée en gisement en un temps inférieur à 50ms) : le 20 déplacement d'une prise d'image à une autre est le contributeur principal au temps de balayage panoramique, car le temps moyen d'intégration optique pour la capture d'images est de l'ordre de 1 ms tandis que le temps de ralliement d'une position d'image à celle consécutive 25 pour couvrir les 360 panoramiques se compte en dizaines de millisecondes, et, par ailleurs, la cadence de rafraichissement panoramique visée est de l'ordre de 1 à 2 Hz.25 In the context of aviation safety, the development of automatic detection and avoidance systems requires the development of optomechanical turrets capable of orienting an optical line of sight (imaging and laser) in a panoramic area covering 30 360 cm. deposit and at least thirty degrees in site. In such an automatic detection and avoidance system, the monitoring device, making it possible to detect the aircraft around the transport platform and to continue them in the proximity airspace, consists mainly of a an opto-mechanical panoramic scanning turret, associated with a passive tracking optronics, equipped with the telemetry function, a laser as well as an electronic control box. The opto-mechanical turret of such a watch device must meet the specifications in terms of: - spatial coverage: the opto10 mechanical architecture of the vexille device may be based on a bi-prism, a head with two mirrors or a head four mirrors, piloted (e) in site and field, which gives the turret a spatial coverage greater than 2 n sr. Allowing to cover at least a field of 30 in a site 15 centered on the horizon and compensable of at least 45 in site (to keep the plan horizontal watch), and 360 in field; and Spatial Addressing Velocity (Bearing line of sight in less than 50 ms): Shifting from one image to another is the main contributor to the panning time because the average time the optical integration for the capture of images is of the order of 1 ms while the time of rallying from one image position to that consecutive 25 to cover 360 panoramics is in tens of milliseconds, and, by elsewhere, the rate of panoramic refresh referred is of the order of 1 to 2 Hz.
30 L'obtention d'une telle performance de vélocité peut être assurée à l'aide d'une tourelle d'orientation selon l'invention, bénéficiant simultanément d'une faible inertie des pièces opto-mécaniques et d'une motorisation 2907616 32 piézoélectrique à onde progressive qui procure un couple massique très élevé, comme déjà mentionné ci-dessus. En outre, un dispositif de veille selon l'état de la 5 technique remplit la fonction de Step and Stare de la ligne de visée à l'aide d'une tourelle d'orientation tournant à vitesse constante, dont le mouvement induit de la ligne de visée est compensé par un dispositif de contra-rotation (lame ou miroir à mouvement alternatif) 10 tournant en sens inverse et à même vitesse équivalente optique que la tourelle d'orientation, de manière à obtenir la stabilité inertielle de la ligne de visée pendant le temps d'intégration de l'image.Obtaining such a velocity performance can be ensured by means of an orientation turret according to the invention, simultaneously benefiting from a low inertia of the opto-mechanical parts and a piezoelectric actuator 2907616. progressive wave which provides a very high mass torque, as already mentioned above. In addition, a state-of-the-art monitor performs the Step and Stare function of the line of sight using an orientation turret rotating at a constant speed, the movement of which induces the line The aiming device is compensated by a contra-rotation device (blade or mirror with reciprocating motion) 10 rotating in the opposite direction and at the same optical equivalent speed as the orientation turret, so as to obtain the inertial stability of the line of sight during the integration time of the image.
15 L'avantage de la tourelle d'orientation selon la présente invention est qu'elle peut se passer de ce dispositif de contra-rotation, grâce à l'utilisation de la motorisation piézoélectrique en entrainement direct sur l'orientation de la ligne de visée du bloc optique 4, 20 en combinaison avec les grandes capacités de couple de ce type de motorisation. Enfin, concernant les autres spécifications, en termes de stabilisation inertielle et de compatibilité 25 avec les bandes spectrales de l'optronique, elles sont communes aux applications de veille panoramique par balayage et de poursuite, passive ou active, par pointage, et sont donc également satisfaites par la tourelle orientable selon l'invention, pour les raisons 30 déjà présentées ci-dessus. Dans l'application à la veille panoramique par balayage, l'équipage mobile en site du dispositif 2907616 33 d'orientation selon l'invention est asservi en position ou en vitesse dans le repère inertiel et permet de passer un champ de l'ordre de 30 au moins et de le centrer sur l'horizon avec des mouvements de la plate forme de 5 l'ordre de 30 au moins, et l'équipage mobile en gisement permet la mise en mouvement de rotation de la fourche de 360 autour de l'axe de gisement YY. La tourelle d'orientation selon l'invention est donc 10 particulièrement bien adaptée pour fonctionner en tourelle de balayage panoramique de faisceau pour un dispositif de veille, en application terrestre, navale ou aéroportée. Dans cette application également, elle permet l'asservissement inertiel de la ligne de visée dans les 15 hautes fréquences, grâce à la pleine exploitation des performances des moteurs piézoélectriques 13 et 14. Dans cette application, les avantages de la tourelle d'orientation selon l'invention en terme de minimisation du volume, de la masse et de la consommation électrique 20 ainsi que des effets néfastes de traînée et de réduction de rayon d'action, et de la compensation des vibrations par une méthode active, uniquement grâce à la bande passante plus grande de l'asservissement aux hautes fréquences, sont conservés et s'ajoutent aux avantages 25 spécifiques à cette application de veille par balayage, à savoir la simplification de la fonction de balayage en mode Step and Stare par suppression du dispositif de contra-rotation, grâce aux performances de couple de la motorisation piézoélectrique associées aux lois de 30 commande spécifiques précitées des moteurs 13 et 14 de la tourelle selon l'invention, ainsi qu'une grande vélocité d'orientation, pour atteindre 20 de rotation de la ligne de visée en moins de 50 ms, permettant ainsi d'atteindre 2907616 34 des cadences de rafraichissement de balayage panoramique de l'ordre de 1 à 2 Hz pour 360 de champs en gisement, et un adressage spatial d'au moins 45 en site avec un champ d'au moins 30 en site. Il est bien entendu que le principe de l'invention s'applique également quand un seul des deux moteurs 13 et 14 est un moteur piézoélectrique à onde progressive.The advantage of the orientation turret according to the present invention is that it can do without this contra-rotation device, thanks to the use of the piezoelectric motorization in direct training on the orientation of the line of sight of the optical block 4, 20 in combination with the large torque capacity of this type of engine. Finally, concerning the other specifications, in terms of inertial stabilization and compatibility with the spectral bands of optronics, they are common to scanning and tracking, passive or active tracking applications, and are therefore also satisfied by the steerable turret according to the invention, for the reasons already presented above. In the application to the panoramic scanning watch, the mobile equipment in site of the orientation device according to the invention is slaved in position or in speed in the inertial frame and allows to pass a field of the order of 30 at least and center it on the horizon with platform movements of the order of at least 30, and the movable array in the bearing allows the rotational movement of the fork 360 around the YY deposit axis. The orientation turret according to the invention is therefore particularly well suited to operate in a panoramic beam turret for a surveillance device, in land, naval or airborne application. In this application also, it allows the inertial servocontrol of the line of sight in the high frequencies, thanks to the full exploitation of the performance of the piezoelectric motors 13 and 14. In this application, the advantages of the orientation turret according to the invention in terms of minimizing volume, mass, and power consumption as well as the adverse effects of drag and range reduction, and vibration compensation by an active method, only through the band higher pass rate of the servo at high frequencies, are preserved and add to the advantages specific to this scanning standby application, namely the simplification of the scanning function in Step and Stare mode by removing the device of contra. rotation, thanks to the piezoelectric motor torque performance associated with the aforementioned specific control laws of the word 13 and 14 of the turret according to the invention, as well as a high orientation velocity, to achieve 20 of rotation of the line of sight in less than 50 ms, thereby achieving 2907616 34 refresh rates of panoramic scanning of the order of 1 to 2 Hz for 360 fields in the field, and a spatial addressing of at least 45 in site with a field of at least 30 in site. It is understood that the principle of the invention also applies when only one of the two motors 13 and 14 is a piezoelectric motor traveling wave.
10 De manière avantageuse, les moteurs piézoélectriques 13 et 14 à onde progressive utilisés dans la tourelle d'orientation selon l'invention peuvent aussi être du type décrit et illustré dans la demande de brevet FR 06 06439, dans laquelle le stator d'un moteur est excité par 15 deux anneaux coaxiaux d'éléments piézoélectriques appliqués chacun contre l'une respectivement de deux faces radiales opposées du stator annulaire, et à laquelle on se reportera pour davantage de précisions à ce sujet. 5Advantageously, the piezoelectric motors 13 and 14 with a traveling wave used in the orientation turret according to the invention can also be of the type described and illustrated in the patent application FR 06 06439, in which the stator of an engine is excited by two coaxial rings of piezoelectric elements each applied against one respectively of two opposite radial faces of the annular stator, and to which reference will be made for further details on this subject. 5